Badania w IM PAN prowadzą specjaliści ze wszystkich dziedzin matematyki, wliczając w to około 50 matematyków zatrudnionych w Instytucie na stałe i wielu naukowców zatrudnianych okresowo każdego roku. Badania prowadzone w Instytucie obejmują obecnie m.in. następujące dziedziny: algebra i geometria algebraiczna, równania różniczkowe i optymalizacja, układy dynamiczne, podstawy i filozofia matematyki, analiza funkcjonalna, geometria różniczkowa i in.
W 1972 r. powstało w Instytucie Międzynarodowe Centrum im. Stefana Banacha, które organizuje warsztaty i konferencje. Działalność Centrum okazała się niezmiernie ważna dla międzynarodowej współpracy matematyków. IM PAN prowadzi także Centralną Bibliotekę Matematyczną skupiającą ponad 85 tys. książek, 310 tytułów czasopism, z otwartym dostępem do 2 tys. czasopism online oraz wydaje dziewięć czasopism naukowych.
W Instytucie odbywają się regularne otwarte seminaria naukowe z różnych dziedzin matematyki. Jednostka dzięki wieloletniemu grantowi z Fundacji Simonsa organizuje semestry naukowe i grupy badawcze. Są tu realizowane liczne granty Narodowego Centrum Nauki, dwa prestiżowe granty ERC i grant Dioscuri. Doktoranci kształcą się w ramach Studiów Doktoranckich. Jednostka ma najwyższą kategorię naukową A+, a także wyróżnienie HR Excellence in Research.
Obszary: matematyka